【導(dǎo)讀】隨著信息化建設(shè)的不斷推進，各個企事業(yè)單位的活動越來越多的依賴于其關(guān)鍵的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，這些業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)對整個機構(gòu)的運營和發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，一旦發(fā)生宕機故障或應(yīng)用停機，將給機構(gòu)帶來巨大的經(jīng)濟損失?？梢姡瑢δ切┬枰Ｕ闲畔踩吞峁┎婚g斷的信息服務(wù)的機構(gòu)來說，業(yè)務(wù)系統(tǒng)的容錯性和不間斷性顯得尤為重要。因此，就需要通過雙機熱備，來避免長時間的服務(wù)中斷，保證系統(tǒng)長期、可靠的服務(wù)。決定是否使用雙機熱備，正確的方法是要分析一下系統(tǒng)的重要性以及對服務(wù)中斷的容忍程度，以此決定是否使用雙機熱備。一般意義上的雙機熱備都會有一個切換過程，這個切換過程可能是一分鐘左右。因此，雙機熱備不是無縫、不中斷的，但它能夠保證在出現(xiàn)系統(tǒng)故障時，能夠很快恢復(fù)正常的服務(wù)，業(yè)務(wù)不致受到影響。雙機熱備針對的是服務(wù)器的故障。數(shù)據(jù)庫雙機熱備有兩種典型的方式，一種是比較標(biāo)準(zhǔn)的，兩臺服務(wù)器通過一個共享的存儲設(shè)備，并且安裝雙機軟件，實

　　

【正文】 ，確保實現(xiàn)最大正常運行時間，并可隨業(yè)務(wù)需求的增長進行擴展。它允許客戶通過添加RAID 1 ADM（高級數(shù)據(jù)鏡像）來保護數(shù)據(jù)。另一個新功能是支持通過移動/刪除LUN進行容量遷移。HP SAAP HP SAAP RAID 6和60SAAP 雙域RAID 1 ADM/RAID 10 ADM高級容量擴展移動/刪除任何單個LUN脫機鏡像拆分 聯(lián)機鏡像拆分(P1)VOD性能優(yōu)化軟件許可密鑰軟件許可密鑰支持的控制器：P21410i、P4P41P411支持的控制器：P22420i、P4P421包括在P822和P721m中 HP Proliant I/O擴展技術(shù)HP ProLiant服務(wù)器中廣泛使用了串行PCI總線技術(shù)――PCI Express，相對于傳統(tǒng)的64位66MHz的PCIX總線而言，其接口傳輸速率達(dá)到8倍速――4GB/s，設(shè)備傳輸速率達(dá)到4倍速2GB/s，從根本上突破了服務(wù)器PCIX總線的瓶頸。PCIExpress和PCI不同的是實現(xiàn)了傳輸方式從并行到串行的轉(zhuǎn)變。PCIExpress是采用點對點的串行連接方式，這個和以前的并行通道大為不同，它允許和每個設(shè)備建立獨立的數(shù)據(jù)傳輸通道。不用再向整個系統(tǒng)請求帶寬，這樣也就輕松的到達(dá)了其他接口設(shè)備可望而不可及的高帶寬。PCIExpress接口根據(jù)總線接口對位寬的要求不同而有所差異，分為PCIExpress 1X、2X、4X、8X、16X甚至32X。由此PCIExpress的接口長短也不同。1X最小，往上側(cè)越大。同時PCIExpress不同接口還可以向下兼容其他PCIExpress小接口的的產(chǎn)品。即PCIExpress 4X的設(shè)備可以插在PCIExpress 8X或16X上進行工作。PCIExpress的一些關(guān)鍵特性：179。 全串行界面179。 支持點對點模式179。 低電壓信號差179。 8b/10b 內(nèi)置時鐘發(fā)生器179。 高帶寬179。 (可升級)179。 通道位寬配置（1，2，4，8，12，16，32）179。 未來可支持用數(shù)據(jù)線及接口聯(lián)接方式PCIExpress主要可以為我們帶來如下的新功能：性能：PCIExpress總線只需要從芯片組中引出很少的引腳，所以使得主板布線難度大大降低（其引線數(shù)目比現(xiàn)在的PCI總線減少大約75％）但是卻具有比現(xiàn)在的PCI高的多的帶寬和傳輸速度，另外在配置的靈活性方面PCIExpress也優(yōu)于PCI。它可以根據(jù)所連接的硬件設(shè)備的不同，使用不同頻率的同其聯(lián)系通訊。n 多種連接方式：這是同PCI總線非常不同的地方，PCIExpress總線可以“走出機箱”。也就是說PCIExpress可以如同現(xiàn)在的USB或者Firewire一樣通過計算機上的一定接口同外部采用相應(yīng)符合PCIExpress標(biāo)準(zhǔn)接口的設(shè)備進行連接和通訊。n 點對點總線：相對于PCI這種“總線式”的連接方式，一旦PCI總線有瓶頸現(xiàn)象發(fā)生，將會影響所有連接其上的PCI設(shè)備。PCIExpress總線采用了點對點技術(shù)，這樣每個PCIExpress設(shè)備都是直接同系統(tǒng)芯片進行交流，而不再存在帶寬問題。n 高級功能：PCIExpress可以使用多種不同的信號協(xié)議包括它本身的協(xié)議。它還具有高級電源管理和監(jiān)視功能，這樣所有的PCIExpress設(shè)備都會支持熱插拔。在PCIExpress中諸如內(nèi)存糾錯等功能都會成為標(biāo)準(zhǔn)功能。n 跨平臺的兼容性：PCIExpress最大的優(yōu)點之一就是它的跨平臺兼容性?，F(xiàn)在的符合PCI 。采用了點到點的連接技術(shù)PCIExpress在每個設(shè)備都有自己專用的連接，不需要向共享總線請求帶寬。PCIExpress的目標(biāo)就是要實現(xiàn)芯片之間的I/O連接、擴展板卡（比如顯卡、聲卡）的連接，甚至還能提供USB 接口、IEEE 1394接口的連接支持。 和 PCIE HP Proliant服務(wù)器全面采用了PCIE技術(shù)，相對于HP的一致性而言，IBM在2路服務(wù)器中采用PCIE技術(shù)。，其好處是和現(xiàn)有PCIX設(shè)備兼容，但由于支持的廠商較少，目前只有IBM在4路服務(wù)器中采用。PCIE技術(shù)在Intel和HP等廠商的倡導(dǎo)之下，已經(jīng)成為實際上的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。從性能來比較， 266相當(dāng)于PCIE 4， 533和PCIE 8性能相當(dāng)。HP Proliant升級到新一代G6后，全面升級PCIE 。PCIE 的數(shù)據(jù)傳輸速度與現(xiàn)有的PCIE相比提升了兩倍， ,這樣x16 PCIe 版的數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到16GB/s 。PCIE ，可以使用現(xiàn)有的PCIE x16顯卡，但是PCIE ，也就是說新標(biāo)準(zhǔn)只能做到向下兼容，因為接口定義有所改變，并不像USB ！ HP Proliant 多功能網(wǎng)卡技術(shù)當(dāng)前主流的服務(wù)器都配置了千兆位以太網(wǎng)(GbE)卡來處理網(wǎng)絡(luò)流量。普通的千兆網(wǎng)卡在處理TCP/IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包時需要耗用大量系統(tǒng)性能，很可能因此而成為服務(wù)器性能的瓶頸。一個約定俗成的規(guī)則是1Gbps的網(wǎng)絡(luò)帶寬需要1GHz的處理器容量。即使在多路服務(wù)器上，多個千兆位以太網(wǎng)(GbE)卡(NIC)進行數(shù)據(jù)包處理也會大幅降低系統(tǒng)性能。 由于與處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包相關(guān)的任務(wù)要耗費驚人的平臺資源，因此這一問題始終存在。很多數(shù)據(jù)包處理都涉及處理數(shù)據(jù)包標(biāo)頭和移動數(shù)據(jù)有效負(fù)載通過TCP/IP協(xié)議堆棧等。此處理不需要大量計算，但會耗費處理器時間，這是因為處理器進行的內(nèi)存存取和數(shù)據(jù)移動操作會造成延遲。第五代HP Proliant服務(wù)器中全面采用了HP多功能網(wǎng)卡技術(shù)，多功能網(wǎng)卡技術(shù)包括TOE、RDMA和iSCSI等技術(shù)，采用多功能網(wǎng)卡，一方面會大大提高網(wǎng)卡的傳輸效率，減少CPU資源占用，提高服務(wù)器性能，另一方面，多功能網(wǎng)卡不僅可以作為網(wǎng)卡來使用，也可以作為高性能的iSCSI HBA卡來使用，因此被稱作“多功能”網(wǎng)卡。 TOE技術(shù)在網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)傳輸過程中，用TCP/IP協(xié)議處理網(wǎng)絡(luò)流量要占用大量服務(wù)器資源。TOE（TCP Offload Engine: TCP卸載引擎）技術(shù)針對這種問題而專門開發(fā)的，用于減輕服務(wù)器的壓力的技術(shù)。TOE技術(shù)能緩解服務(wù)器的處理壓力。TOE技術(shù)對TCP/IP堆棧進行了軟件擴展，使部分TCP/IP功能調(diào)用從CPU轉(zhuǎn)移到了網(wǎng)卡上集成的TOE硬件。TOE一般由軟硬兩部分組件構(gòu)成，將傳統(tǒng)的TIP/IP協(xié)議棧的功能進行延伸，把網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的處理工作全部轉(zhuǎn)到網(wǎng)卡上的集成硬件中進行，服務(wù)器只承擔(dān)TCP/IP控制信息的處理任務(wù)。普通服務(wù)器網(wǎng)卡通過軟件處理TCP/IP數(shù)據(jù)流，這給系統(tǒng)帶來了龐大開銷。系統(tǒng)開銷最大的三方面是數(shù)據(jù)拷貝、協(xié)議處理和中斷處理。由于應(yīng)用程序的每次網(wǎng)絡(luò)I/O操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包處理量急劇增加，這給服務(wù)器的中斷任務(wù)帶來了沉重負(fù)擔(dān)。為了發(fā)出事件通知，又需要激活硬件中斷線，這對服務(wù)器來說同樣是個負(fù)擔(dān)。比如說，典型的64Kbps應(yīng)用程序向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送寫數(shù)據(jù)任務(wù)時，為了把數(shù)據(jù)分割成一個個以太網(wǎng)包，并且處理發(fā)來的應(yīng)答信號，系統(tǒng)和普通網(wǎng)卡之間至少會觸發(fā)60次中斷事件，這就帶來了龐大的協(xié)議處理開銷和較高的中斷率。雖然操作系統(tǒng)的某些功能能夠減少中斷次數(shù)，但無法減少服務(wù)器到網(wǎng)卡的每次事件處理量。 TOE技術(shù)的出現(xiàn)改變了系統(tǒng)處理模式：由每個以太網(wǎng)包觸發(fā)一次事件，改為應(yīng)用程序的每次網(wǎng)絡(luò)I/O操作觸發(fā)一次事件，這就大大減輕了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)處理負(fù)荷。64Kbps的應(yīng)用程序?qū)懖僮鞒闪艘淮螖?shù)據(jù)通路卸載事件，包處理工作則全部交給TOE網(wǎng)卡（TNIC），以此來減輕主機的中斷處理負(fù)荷。由于應(yīng)用程序的每次網(wǎng)絡(luò)I/O操作相當(dāng)于在線路上同時傳輸多個包，因而能夠發(fā)揮最大效率。普通網(wǎng)卡集成了支持硬件校驗和的功能，并對軟件進行了改進，從而減少了發(fā)送數(shù)據(jù)的拷貝量，但無法減少接收數(shù)據(jù)的拷貝量，而這部分拷貝量要占用處理器的大量計算周期。普通網(wǎng)卡的工作過程如下：先把收到的數(shù)據(jù)包緩存到系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)包經(jīng)過處理后，相應(yīng)數(shù)據(jù)被分配到一個TCP連接。下一步，接收系統(tǒng)再把主動提供的TCP數(shù)據(jù)同相應(yīng)的應(yīng)用程序聯(lián)系起來，并將數(shù)據(jù)從系統(tǒng)緩沖區(qū)拷貝到目標(biāo)存儲地址。TOE網(wǎng)卡在接收數(shù)據(jù)時，在網(wǎng)卡內(nèi)進行協(xié)議處理，因此，它不必將數(shù)據(jù)復(fù)制到服務(wù)器緩沖區(qū)，而是直接復(fù)制到應(yīng)用程序的緩沖區(qū)，這種“零拷貝”方式避免了網(wǎng)卡和服務(wù)器間的不必要的數(shù)據(jù)往復(fù)拷貝。 RDMA技術(shù)RDMA（Remote Direct Memory Access）技術(shù)全名是“遠(yuǎn)程直接數(shù)據(jù)存取”。RDMA是一種網(wǎng)卡技術(shù)，RDMA是指在通過網(wǎng)卡進行數(shù)據(jù)傳輸時，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)直接寫入服務(wù)器的一塊存儲區(qū)域，在這個過程中不需占用太多的服務(wù)器的處理能力。通過最小化處理過程的開銷和帶寬的需求，RDMA減少了延遲時間。普通網(wǎng)卡集成了支持硬件校驗和的功能，并對軟件進行了改進，從而減少了發(fā)送數(shù)據(jù)的拷貝量，但無法減少接收數(shù)據(jù)的拷貝量，而這部分拷貝量要占用處理器的大量計算周期。普通網(wǎng)卡的工作過程如下：先把收到的數(shù)據(jù)包緩存到系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)包經(jīng)過處理后，相應(yīng)數(shù)據(jù)被分配到一個TCP連接。下一步，接收系統(tǒng)再把主動提供的TCP數(shù)據(jù)同相應(yīng)的應(yīng)用程序聯(lián)系起來，并將數(shù)據(jù)從系統(tǒng)緩沖區(qū)拷貝到目標(biāo)存儲地址。以太網(wǎng)已能滿足高性能應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)吞吐率的要求，具備高吞吐率和成本優(yōu)勢，以太網(wǎng)技術(shù)要跟高性能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用掛鉤，主要解決的問題是應(yīng)用吞吐率。通常情況下，系統(tǒng)持續(xù)在主機CPU中處理以太網(wǎng)通信需要占用CPU資源。CPU速率會制約網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)率；持續(xù)處理這類通信會導(dǎo)致CPU性能降級；對多端口千兆位或單端口10千兆位以太網(wǎng)，這類問題會變得更為嚴(yán)重。制約網(wǎng)絡(luò)速率的因素主要在兩方面：應(yīng)用通信強度和主機CPU在內(nèi)核與應(yīng)用存儲器間處理數(shù)據(jù)的效率。要達(dá)到特定的性能級別，需要追加主機CPU資源，配置高效的軟件并增強系統(tǒng)負(fù)荷管理。傳統(tǒng)的TCP/IP技術(shù)在處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中需要占用大量的服務(wù)器資源。這樣以太網(wǎng)的低投入、低運營成本優(yōu)勢就難以體現(xiàn)。為充分發(fā)揮萬兆位以太網(wǎng)的性能優(yōu)勢，必須解決應(yīng)用性能問題。系統(tǒng)不能以軟件方式持續(xù)處理以太網(wǎng)通信；主機CPU資源必須釋放專注于應(yīng)用處理。解決這類問題的關(guān)鍵，是要消除主機CPU中不必要的頻繁數(shù)據(jù)傳輸，減少系統(tǒng)間的信息延遲?？偟膩碚f，需要從協(xié)議、軟件和硬件三方面入手。如下圖所示，RDMA是通過網(wǎng)絡(luò)把資料直接傳入計算機的存儲區(qū)，將數(shù)據(jù)從一個系統(tǒng)快速移動到遠(yuǎn)程系統(tǒng)存儲器中，而不對操作系統(tǒng)造成任何影響，這樣就不需要用到多少計算機的處理功能。它消除了外部存儲器復(fù)制和文本交換操作，因而能騰出總線空間和CPU周期用于改進應(yīng)用系統(tǒng)性能。目前通用的做法需由系統(tǒng)先對傳入的信息進行分析，然后再存儲到正確的區(qū)域。CPU驅(qū)動具有RDMA功能的網(wǎng)卡內(nèi)存應(yīng)用程序緩沖區(qū)CPU驅(qū)動具有RDMA功能的網(wǎng)卡內(nèi)存應(yīng)用程序緩沖區(qū)服務(wù)器A服務(wù)器B以太網(wǎng)當(dāng)一個應(yīng)用執(zhí)行RDMA讀或?qū)懻埱髸r，不執(zhí)行任何數(shù)據(jù)復(fù)制。在不需要任何內(nèi)核內(nèi)存參與的條件下，RDMA請求從運行在用戶空間中的應(yīng)用中發(fā)送到本地NIC（網(wǎng)卡），然后經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程NIC。請求完成既可以完全在用戶空間中處理(通過輪詢用戶級完成排列)，或者在應(yīng)用一直睡眠到請求完成時的情況下通過內(nèi)核內(nèi)存處理。RDMA操作使應(yīng)用可以從一個遠(yuǎn)程應(yīng)用的內(nèi)存中讀數(shù)據(jù)或向這個內(nèi)存寫數(shù)據(jù)。用于操作的遠(yuǎn)程虛擬內(nèi)存地址包含在RDMA信息中。遠(yuǎn)程應(yīng)用除了為其本地NIC注冊相關(guān)內(nèi)存緩沖區(qū)外，不需要做其他任何事情。遠(yuǎn)程節(jié)點中的CPU完全不參與輸入的RDMA操作，這些對CPU沒有任何負(fù)擔(dān)。RDMA讓計算機可以直接存取其它計算機的內(nèi)存，而不需要經(jīng)過處理器耗時的傳輸，因為通常這樣的數(shù)據(jù)要求還要經(jīng)過操作系統(tǒng)及其他軟件層。內(nèi)存瓶頸隨著連接速度超過服務(wù)器的處理能力和內(nèi)存帶寬而變得更加嚴(yán)重。 遠(yuǎn)程直接內(nèi)存存取(RDMA)使一臺計算機可以直接將信息傳送到另一臺計算機內(nèi)存中。這項技術(shù)通過減少對帶寬和處理器開銷的需要降低了時延。這種效果是通過在NIC的硬件中部署一項可靠的傳輸協(xié)議以及支持零復(fù)制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和內(nèi)核內(nèi)存旁路實現(xiàn)的。零復(fù)制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使NIC可以直接與應(yīng)用內(nèi)存相互傳輸數(shù)據(jù)，從而消除了在應(yīng)用內(nèi)存與內(nèi)核內(nèi)存之間復(fù)制數(shù)據(jù)的需要。內(nèi)核內(nèi)存旁路使應(yīng)用無需執(zhí)行內(nèi)核內(nèi)存調(diào)用就可向NIC發(fā)送命令。在不需要任何內(nèi)核內(nèi)存參與的條件下，RDMA請求從用戶空間發(fā)送到本地NIC并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程NIC，這就減少了在處理網(wǎng)絡(luò)傳輸流時內(nèi)核內(nèi)存空間與用戶空間之間環(huán)境切換的次數(shù)。RDMA比現(xiàn)行的方法快速。使用目前普遍使用的網(wǎng)絡(luò)通過來RDMA連結(jié)計算機與存儲系統(tǒng)，硬件連接速度加快會把眾多低價位的服務(wù)器集結(jié)成效能更強大的數(shù)據(jù)庫，而不必購置昂貴的機器。對很注重占地空間和功耗的系統(tǒng)而言，就千兆位以太網(wǎng)滿載傳輸這一任務(wù)而言，RNIC所需功耗僅為相應(yīng)網(wǎng)卡和微處理器的一小部分。 RDMA通過在網(wǎng)卡上將可靠傳輸協(xié)議固化于硬件，以及支持繞過內(nèi)核的零拷貝網(wǎng)絡(luò)這兩種途徑來達(dá)到這一目標(biāo)。繞過內(nèi)核使應(yīng)用程序不必執(zhí)行內(nèi)核調(diào)用就可以向網(wǎng)卡發(fā)出命令。當(dāng)一個應(yīng)用程序執(zhí)行RDMA讀/寫請求時，系統(tǒng)并不執(zhí)行數(shù)據(jù)拷貝動作。這就減少了處理網(wǎng)絡(luò)通信時在內(nèi)核空間和用戶空間上下文切換的次數(shù)。RDMA請求的完成，或者完全在用戶空間中進行，或者在應(yīng)用程序希望進入睡眠直到完成信號出現(xiàn)的情況下通過內(nèi)核進行。RDMA操作用于讀寫操作的遠(yuǎn)程虛擬內(nèi)存地址含在RDMA消息中傳送，遠(yuǎn)程應(yīng)用程序要做的只是在其本地網(wǎng)卡中注冊相應(yīng)的內(nèi)存緩沖區(qū)。遠(yuǎn)程節(jié)點的CPU在整個RDMA操作中并不提供服務(wù)，因此沒有帶來任何負(fù)載。通過類型值（鍵值）的使用，一個應(yīng)用程序能夠在遠(yuǎn)程應(yīng)用程序?qū)λM行隨機訪問的情況下保護它的內(nèi)存。發(fā)布RDMA操作的應(yīng)用程序必須為它試圖訪問的遠(yuǎn)程內(nèi)存指定正確的類型值，遠(yuǎn)程應(yīng)用程序在本地網(wǎng)卡中注冊內(nèi)存時獲得這個類型值。發(fā)布RDMA的應(yīng)用程序也必須確定遠(yuǎn)程內(nèi)存地址和該內(nèi)存區(qū)域的類型值。遠(yuǎn)程應(yīng)用程序會將相關(guān)信息通知給發(fā)布RDMA的應(yīng)用程序，這些信息包括起始虛擬地址、內(nèi)存大小和該內(nèi)存區(qū)域的類型值。在發(fā)布RDMA的應(yīng)用程序能夠?qū)υ搩?nèi)存區(qū)域進行RDMA操作之前，遠(yuǎn)程應(yīng)用程序應(yīng)將這些信息通過發(fā)送操作傳送給發(fā)布RDMA的應(yīng)用程序。啟動輸入輸出系統(tǒng)目標(biāo)輸入輸出系